[科普中国]-水电站进水口

简介

水电站进水口2是水电站从水库或河流中取水的水工建筑物。它由进水通道和上部结构所组成。进水通道包括有进口段、闸门段和渐变段。在进口段前缘设有拦污栅。在闸门段设有事故闸门和检修闸门。在发生事故时，事故闸门能在动水中关闭，截断水流，以保证水电厂安全运行。能快速关闭的事故闸门称快速闸门。事故闸门上、下游平压后在静水中开启。位于其上游的检修闸门的启闭均需在静水中操作。进水口上部结构设有启闭机和清污设备。

在多泥沙、多污物和寒冷地区河流上的进水口，应根据其特点和自然条件采取防治措施。进水口防沙、防污、防冰(简称“三防”)是进水口设计的重大技术问题。既要使水流平稳、进水通畅，又要有利于“三防”。 进水口按水流条件可分为深孔式进水口和开敞式进水口两种基本型式。深孔式进水口又称有压进水口,完全淹没在水面以下，进入孔口的水流无自由水面，后接有压引水道。开敞式进水口又称无压进水口，孔口上部开敞，进入孔口的水流具有自由水面，后接无压引水道。

深孔式进水口按所在的位置可分为岸式进水口、坝式进水口和塔式进水口。岸式进水口背靠水库岸边，又因闸门位置的不同分为岸坡式进水口、竖井式进水口和岸塔式进水口3。

布置进水口的设置高程和孔口尺寸，首先要保证在各级运行水位下均能引入发电所需的流量。进水口宜靠近河道主流，不宜靠近多泥沙支流和山沟出口的下游。其位置和方位应使进水口前方的水流平稳、进流顺畅。防止出现回流将漂浮物聚集在进水口前和引发有害的漏斗漩涡。尚应避免漂浮物正面冲撞进水口。进水口过水通道具有流线化的轮廓，其横剖而逐渐收缩与引水道平顺连接，使水流流速分布均匀、变化连续，不发生涡流，水头损失小。

“三防”的基本原则(1)防治泥沙的基本原则。根据河流中推移质和悬移质的含量、粒径、硬度、比重以及泥沙运动规律和淤积形态采取以下措施:尽量将泥沙导离进水口;将推移质拦截在进水口前，再排至下游河道;将越过进水口进入引水道的悬浮质泥沙在沉沙池中沉淀下来，再从引水道中清除出去3。

(2)防治污物的基本原则。根据河流污物的种类、数量和漂移的特征采取以下措施:在进水口前方水域先拦截尽量多的污物，导离进水口、排至下游河道;其余污物由进水口前缘的拦污栅拦截，及时用人工或清污机清污并运走污物。

(3)防治冰冻的基本原则.，根据河流封冻和开冻规律、流冰的规模和运动特征、水库冰盖的厚度等采取以下措施:拦截流冰、导离进水口、排至下游;减轻或消除流冰对进水口的冲击压力;使水库冰盖尽量不接触进水口前缘以减轻或消除静冰压力。

开敞式进水口的“三防”措施开敞式进水口都用于坝低库小、没有调节库容、运行水位变幅不大的水电站。这种进水口的底板高出河底不多，因此河面污物、流冰以及河底的泥沙较易堵塞进水口，甚至进入引水道和水轮机。所造成的危害，轻则减少引用流量、磨损水轮机、增大水头损失、降低机组出力;重则中断引水、或将拦污栅压垮后，污物涌进水轮机，造成破坏。因而处理开敞式进水口二防问题十分重要也比较复杂2。

深孔式进水口的“三防“措施深孔式进水口用于坝高库大、有调节库容、运行水位变幅较大的水电站时，进水口淹没深度大，漂浮污物和流冰不易堵塞和进入进水口。进水口底板又高出河底甚多，而且河水流入水库后流速显著降低，所挟带泥沙多沿程沉积到库底，因而处理其三防问题比开敞式进水口简单3。

深孔式进水口用于坝低库小、调节库容小、运行水位变幅不大的水电站时，进水口的淹没深度小、底板高出河底不多。其三防问题类同开敞式进水口，有时称此类进水口为浅式进水口，以示与深孔式进水口的差别。为保证进水口取水时泥沙不进入引水道，多在靠近并低于进水口处建排沙设施，定期放水拉沙，在进水口前形成冲沙漏斗以达到“门前清”的要求。如在坝式进水口设排沙底孔、岸式进水口设排沙洞。